(57)【要約】  少ない振動エネルギーで大きな振動力を得ることができ、応用範囲も広い、物品の加振装置を開発する。  長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、ビームの長さ方向の取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有する加振装置で、バイブレータは加振装置におけるビームの固有値で振動できるものである。バイブレータがピーム固有値の振動数で作動するとビームが大きく振動し、振動加速度をもったバイブレータ及びビームの質量が振動力となって被加振物品に作用し、被加振物品を非常に大きな力で振動させる。
2011104815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、
該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有する加振装置であって、
前記バイブレータが加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものであることを特徴とする物品の加振装置。
【請求項２】
前記取付部が前記ビーム長さ方向中央に対して対称の位置にあり、前記バイブレータがビームの長さ方向中央に固定されている請求項１に記載の加振装置。
【請求項３】
前記バイブレータが前記各取付部のビーム長さ方向外側に固定されており、
前記各バイブレータ及び取付部が前記ビーム長さ方向中央に対して対称の位置にある請求項１に記載の加振装置。
【請求項４】
前記ビームの中央にウエイトを固定した請求項２に記載の加振装置。
【請求項５】
前記ビームの両端にウエイトを固定した請求項３に記載の加振装置。
【請求項６】
前記バイブレータが、振動数を変えることができるものである請求項１〜５のいずれかに記載の加振装置。
【請求項７】
前記１〜６に記載のいずれかの加振装置を取り付けたコンクリート二次製品を成形する型枠であって、前記バイブレータの振動に伴って前記ビームが共振することを特徴とするコンクリート二次製品用型枠。
【請求項８】
前記加振装置を型枠の底部に固定した請求項７に記載の型枠。
【請求項９】
前記１〜６に記載のいずれかの加振装置を搬送路に取り付けた振動フィーダであって、前記バイブレータの振動に伴って前記ビームが共振することを特徴とする振動フィーダ。
【請求項１０】
前記加振装置を搬送路の下面に固定した請求項９に記載の振動フィーダ。
【請求項１１】
請求項６に記載の加振装置を物品に取り付け、該加振装置の固有値近辺の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して物品を振動させることを特徴とする物品の加振方法。
【請求項１２】
請求項６に記載の加振装置を型枠に取り付け、該加振装置の固有値近辺の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して型枠を振動させることを特徴とするコンクリート二次製品用型枠の加振方法。
【請求項１３】
請求項６に記載の加振装置を振動フィーダの搬送路に取り付け、該加振装置の固有値近辺の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して前記搬送路を振動させることを特徴とする振動フィーダの加振方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート二次製品を成形する型枠、振動フィーダの搬送路などの物品を、少ない振動エネルギーで効率的に加振することができる加振装置及び加振方法、並びにこの加振装置を取り付けたコンクリート二次製品用型枠及び振動フィーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
バネの共振を利用し、少ない振動エネルギーで高い出力を得る加振装置は、例えば下記特許文献１に記載されている。
これは、筒型のホルダーの中に振動子としてのピストンを両側からコイルばねで挟んで装入したもので、ピストンを圧搾空気で振動させ、これにコイルばねが共振し、これに伴いホルダーが振動するので、ホルダーを被加振物品に取り付けて物品を高効率で振動させることができる。【０００３】
下記特許文献２には、コンクリートバイブレータの制御方法及び装置が開示されている。
コンクリート二次製品を成形する型枠にはバイブレータを取り付け、型枠内にコンクリートを充填するときに型枠を振動させる。これは、コンクリートの流動性を増してコンクリートが型枠の隅々まで行き渡るようにし、また、気泡をコンクリート内から追い出し、密実で表面が平滑なコンクリート製品を得るためである。
バイブレータは、型枠のせき板（キャビティーを仕切りコンクリートに直接接触する板）外面又はその補強材に取り付けて使用される。
バイブレータの振動に型枠が共振すると、以下のような問題が生じるおそれがある。
（１）所期の振動が得られずコンクリートの打設、締固めの効率が低下する。
（２）騒音が増大し作業環境が悪化する。
（３）型枠の共振により型枠の寿命が短くなる。
（４）型枠の共振により型枠強度を高くする必要があり、補強材などのコストが高くなる。
特許文献２では、前記（１）〜（３）の問題点を掲げ、型枠の共振を自動的に回避するようにバイブレータの振動数を調整する技術が開示されている。
このように、コンクリート二次製品用型枠のバイブレータにおいて、型枠の共振はタブーとされていた。【０００４】
図１６は、コンクリート二次製品用型枠に用いる代表的な振動モータ型バイブレータの説明図で、右側に偏芯ウエイトを装着したモータ回転軸の正面図、左側に側面図を示している。
モータ回転軸３１の両端付近に偏芯ウエイト３２が固定されている。偏芯ウエイト３２は扇形の固定ウエイト３２ａと、これに取り付けられる扇形の調整ウエイト３２ｂからなり、固定ウエイト３２ａと調整ウエイト３２ｂの重なり具合を、適宜の調整穴３２ｃにボルトを挿入して固定ウエイト３２ａに調整ウエイト３２ｂを固定することで調整できるようになっている。
振動モータにより発生する遠心力（振動力）は、ウエイトの質量とその重心位置及び回転数によって決定する。ウエイトの重心位置は、固定ウエイト３２ａと調整ウエイト３２ｂを完全に重ね合わせた場合が軸心から最も遠い位置となって遠心力が最も大きくなり、固定ウエイト３２ａと調整ウエイト３２ｂの重なり量が小さくなるほどウエイトの重心が軸心に近くなって遠心力が小さくなる。すなわち、固定ウエイト３２ａと調整ウエイト３２ｂの重なり具合を調整することで発生する遠心力を調整することができる。
振動モータはモータの回転数（１秒当たりの回転数＝バイブレータの振動数）を５０〜１２０Ｈｚ程度の範囲で変化させることができる。モータの回転を早くすることで、振動数が大きくなり、遠心力も大きくなる。【０００５】
下記特許文献３には、振動フィーダの共振による弊害を防止する技術が開示されている。
同文献に示されるように、振動フィーダにおいても、共振は疲労破壊や騒音の原因となる。なお、搬送路の共振を利用した振動フィーダは開発されているが、搬送物の質量が一定であることが条件となり、搬送物質量が変化すると、固有値が変わるため、質量変化が少ない場合には周波数を変えて共振させる制御が成り立つが、２倍以上重くなる場合には、固有値が低くなるため、共振させるための加振周波数を下げざるを得ず、結果的に入力となる遠心力が半減し、搬送能力が低下するので、共振を利用する場合の、質量変動の多い事例には実質的に使用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１６９２９２号公報
【特許文献２】特開平７−３９８１３号公報
【特許文献３】特開２００８−２２２４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記特許文献１の加振装置は、筒状ホルダー内のピストンを圧縮空気で往復運動させるものであるので、振動発生装置が大掛かりになってコスト高になり、また発生させる振動数に限界があり、応用範囲が狭い。また、コイルばねの共振を利用するので、さほど大きな振動力は期待できないという問題がある。【０００８】
コンクリート二次製品用型枠や振動フィーダでは、高い振動数（例えば５０〜１２０Ｈｚ程度）の加振が必要であるので、前記特許文献１の加振装置は全く使用することができない。
また、前記のように、コンクリート二次製品用型枠は、バイブレータを型枠のせき板の外面又はその補強材に取り付けて使用するので、型枠のバイブレータ取り付け部に局部的な応力が発生し型枠強度を高くする必要があり、補強材などのコストが高くなる、またバイブレータ取り付け部分のせき板が過度に振動し、かえってその部分のコンクリート表面に気泡が発生しやすいという問題もある。
さらに、型枠へ与える振動が局部的になるので、大型のコンクリート二次製品の場合には多数のバイブレータを取り付けなければならず、コスト高になるという問題もあった。【０００９】
本発明は、単純な構造で製造コストが低く、少ない振動エネルギーで大きな振動力を得ることができ、高い振動数で振動させることが可能で応用範囲の広い、物品の加振装置を開発することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有する加振装置であって、前記バイブレータが加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものであることを特徴とする物品の加振装置である。（請求項１）【００１１】
バイブレータが加振装置におけるビームの固有値（加振装置を被加振物品に取り付けた状態のビームの固有振動数）で振動できるものであるので、バイブレータを固有値又はその近傍の振動数で作動させることでビームが大きく振動し、その加速度を生じたバイブレータ及びビームの質量が偏芯ウエイトの回転により発生する遠心力以外の振動力となって被加振物品に作用する。したがって、被加振物品を非常に大きな力で振動させることができる。【００１２】
バイブレータは、市販の振動モータ型のものを使用できる。これにより、１２０Ｈｚ程度までの高振動数を発生できる。
加振装置におけるビームの固有値は、ビーム長さ、取付部の間隔（Ｌ）、ビーム材料のヤング率（Ｅ）、断面二次モーメント（Ｉ）、断面積（Ａ）、密度（ρ）及びバイブレータ質量、ウエイト（振動力を大きくするためにビームに固定するウエイト）質量から近似値を計算できるから、所望の固有値となるように設計することができる。
ちなみに、ビームを両端支持の単純梁と仮定すると、ビームの固有値（１次振動数）ｆは、
ｆ＝（π／２Ｌ２）（ＥＩ／ρＡ）１／２
となり、これが加振装置におけるビームの固有値の近似値となる。バイブレータやウエイトの質量を考慮する場合は、ＦＥＭ（Finite Element Method：有限要素法）などにより求めることも可能である。また、後述のように、実験によって求めることもできる。
一般に、加振装置が小型な（ビーム長さが短い）ものほど固有値は大きくなるが、大型の二次製品用型枠に使用できる大型の加振装置であっても、ビームの固有値を５０〜８０Ｈｚ程度にすることができるので、コンクリート型枠やフィーダの振動に必要な振動数で作動させることが可能である。【００１３】
〔実験１〕
本発明の作用効果を実証するため実験を行った。
先ず、図１７に示すように、鉄床９に台座８（厚い鉄板）を強固に溶接固定し、この台座８の上中央にバイブレータ３（市販の振動モータ型：出力７５０Ｗ）を４本のボルト６で固定した。これにより、バイブレータ３は台座８及びボルト６を介して床９に固定されていることになる。４本のボルト６にはヒズミゲージ７を貼り付けた。【００１４】
この状態でバイブレータ３を５０Ｈｚから１２０Ｈｚまで振動数を変化させながら作動し、ヒズミゲージ７によりボルト６に生じた歪みを計測した。バイブレータ３を作動させると、バイブレータ内のウエイトの遠心力によりバイブレータが上方又は下方に移動しようとする力が生じ、これによりボルト６に引張力又は圧縮力が作用する。この遠心力を、ヒズミゲージ７の計測値から計算したところ、バイブレータのカタログに記載されている遠心力とほぼ一致した。ちなみに、振動数７４Ｈｚのときの遠心力は３０２７Ｎであった。【００１５】
〔実験２〕
次に、図１８に示すように、鉄床９の上にビーム１及びバイブレータ３を設置した。ビーム１は５０ｍｍ×１００ｍｍ×１１５０ｍｍの金属製角材を水平方向に４本並べて一体化したもので、予め四隅に取付部２（鉄板）が溶接固定してあり、取付部２の下端を鉄床９に溶接することで鉄床９上に固定した。バイブレータ３は前記〔実験１〕と同じもので、同様にボルト６で台座８に固定してある。これをビーム１の中央に設置し、台座８をビーム１上面に溶接固定した。台座８の上面中央（バイブレータの中心直下）には加速度センサ１０を設置した。
これにより、ビーム１は、実質的に、床９に両端を単純支持された梁となる。【００１６】
この状態でバイブレータ３を振動数を変化させながら作動し、加速度センサ１０によりビーム１の中央の加速度を計測した。ビーム１は、バイブレータ内のウエイトの遠心力により撓みを生じ、振動する。
図１９は、ビーム１の中央の加速度を計測した結果である。同図のＭで加速度が最大となっており、このときのバイブレータの振動数がビーム１の固有値である。このときの振動数（固有振動数）は７４Ｈｚで、最大加速度は２８７ｍ／ｓ２であった。
この結果から、力の方程式（Ｆ＝ｍａ）に基づいて、振動数７４Ｈｚのときに発生した力（すなわち床９に作用した力）を求めると、４６２９９Ｎであった。【００１７】
〔実験１と実験２の比較〕
前記〔実験１〕は、被加振物品（鉄床）に直接バイブレータを取り付けた状態に相当し、ことのき被加振物品（床）に作用する力は３０２７Ｎである。
前記〔実験２〕は、被加振物品（床）に本発明の加振装置を取り付けた状態に相当し、このときに被加振物品（鉄床）に作用する力は４６２９９Ｎで、〔実験１〕の場合の約１５倍となっている。
このように、本発明は、バイブレータの振動エネルギーを効率的に被加振物品に作用させることができる。【００１８】
本発明は、バイブレータの振動をビームに共振させるものであるが、被加振物を共振させるものではないので、被加振物の共振を避けることも容易にできる。すなわち、加振装置におけるビームの固有値を被加振物の固有値と異なる値に設計すればよい。【００１９】
また本発明は、前記取付部が前記ビーム長さ方向中央に対して対称の位置にあり、前記バイブレータがビームの長さ方向中央に固定されている請求項１に記載の加振装置である。（請求項２）【００２０】
バイブレータは、ビームの長さ方向中央に設けるのが最も効率的である。
被加振物品に取り付ける部分である取付部は、ビーム長さ方向中央に対して対称の位置とするのが好ましい。
取付部は、被加振物品に溶接、ボルト締めなど任意の方法で取り付けることができる部分であればよいが、被加振物品に取り付けた状態でビームが取付部を支点として振動可能でなければならない。
すなわち、取付部はビームの弓なり変形を妨げず、垂直方向の力だけを被加振物品に伝える連結部材が好適で、その部材により型枠の振動特性とビーム加振装置の振動特性を分離することができる。分離することで、型枠等の被加振物品の質量変化が生じても、ビームの固有値変動を小さくし、共振周波数を低下させずに加振力を維持できる。具体的には板状の連結が望ましい。【００２１】
図２０の上段は、被加振物である型枠４に本発明の加振装置を取り付けた状態、下段はその加振装置を振動させた状態を示している。加振装置の取付部２は板状（Ｈ形鋼のウエブ）であり、その板面は加振装置による加振方向（矢印方向）に平行で、かつビーム１と直角をなしている。
加振装置を作動させると、ビーム１は同図下段に実線と破線で示すように弓なりに撓み変形するが、取付部２が板状であるため、ビーム１は撓み変形を妨げられることなく振動する。
なお、本発明において、加振装置の加振方向は、ビームに直角で、かつバイブレータの偏芯ウエイトの回転軸（モータ軸）と直角の方向になる。【００２２】
また本発明は、前記バイブレータが前記各取付部のビーム長さ方向外側に固定されており、前記各バイブレータ及び取付部が前記ビーム長さ方向中央に対して対称の位置にある請求項１に記載の加振装置である。（請求項３）【００２３】
被加振物品との関係で、バイブレータをビームの中央に設けることができない場合、ビームの各取付部の外側（端部寄り）に設けることができる。したがって、バイブレータの数は複数となる。この場合、バイブレータ及び取付部は、ビーム長さ方向中央に対して対称の位置とするのがよい。【００２４】
また本発明は、前記ビームの中央にウエイトを固定した請求項２に記載の加振装置である。（請求項４）【００２５】
また本発明は、前記ビームの両端にウエイトを固定した請求項３に記載の加振装置である。（請求項５）【００２６】
ビームにウエイトを設けることで、被加振物品に作用する振動力を増幅させることができる。
ウエイトは、金属板、金属塊、鋼材などある程度重量のあるものであればよい。【００２７】
また本発明は、前記バイブレータが、振動数を変えることができるものである請求項１〜５のいずれかに記載の加振装置である。（請求項６）【００２８】
振動数を変えることで、バイブレータの振動数をビームの固有値に容易に合わせることができる。
市販の通常の振動モータ型バイブレータは振動数を変えることができるので、これを用いることができる。【００２９】
また本発明は、前記１〜６に記載のいずれかの加振装置を取り付けたコンクリート二次製品を成形する型枠であって、前記バイブレータの振動に伴って前記ビームが共振することを特徴とするコンクリート二次製品用型枠である。（請求項７）【００３０】
本発明の加振装置は、非常に大きな振動力を発生するので、これを型枠に取り付けることで、型枠を局部的でなく全体的に振動させ、型枠に充填されるコンクリート全体の流動性を増し、気泡の発生も防いで高品質のコンクリート二次製品を成形することが可能となる。
また、本発明の加振装置は効率よく振動力を発生するので、従来に比べて小型の（出力の小さな）バイブレータを使用でき、エネルギーコストなどのコスト削減が可能となる。
加振装置の取り付け場所は、型枠の底部、側面のせき板又はその補強材など自由であるが、後述するように、底部に取り付けるのが最も好ましい。【００３１】
また本発明は、前記加振装置を型枠の底部に固定した請求項７に記載の型枠である。（請求項８）【００３２】
型枠の底部は、型枠本体及び充填するコンクリートの重量を支えるために、Ｈ形鋼などの鋼材を組み合わせて頑丈に製作されている。型枠底部に本発明の加振装置を取り付けることで、加振装置の大きな振動力で、局部的でなく型枠全体を振動させることができる。これによって、今まで局部的に発生しやすかった気泡の発生を抑制し、高品質のコンクリート製品を製造できる。また、従来バイブレータにより局部的な力が働いたせき板や補強材などの型枠材料を軽減し、コストダウンも可能となる。【００３３】
また本発明は、前記１〜６に記載のいずれかの加振装置を搬送路に取り付けた振動フィーダであって、前記バイブレータの振動に伴って前記ビームが共振することを特徴とする振動フィーダである。（請求項９）【００３４】
また本発明は、前記加振装置を搬送路の下面に固定した請求項９に記載の振動フィーダである。（請求項１０）【００３５】
また本発明は、請求項６に記載の加振装置を物品に取り付け、該加振装置の固有値近辺の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して物品を振動させることを特徴とする物品の加振方法である。（請求項１１）【００３６】
また本発明は、請求項６に記載の加振装置を型枠に取り付け、該加振装置の固有値近辺の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して型枠を振動させることを特徴とするコンクリート二次製品用型枠の加振方法である。（請求項１２）【００３７】
また本発明は、請求項６に記載の加振装置を振動フィーダの搬送路に取り付け、該加振装置の固有値近辺の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して前記搬送路を振動させることを特徴とする振動フィーダの加振方法。（請求項１３）【００３８】
図１９を参照すると、ビームの加速度（すなわち振動力）はＭ（ビームの固有値）で最大となるが、例えば図のＳの領域において、加速度と振動数の間に一定の関係がある。この関係を利用することで、振動数を調整して所望の振動力を得ることができる。
所望の振動力は、バイブレータの固定ウエイト３２ａと調整ウエイト３２ｂの重なり具合を調整することでもできるが（図１）、この作業はバイブレータを分解して行うので面倒である。本方法によれば、振動力の変更が容易になり、かつ微妙な調整も可能となる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の加振装置及び加振方法は、装置が単純な構造で製造コストが低く、少ない振動エネルギーで大きな振動力を得るのでエネルギーコストも削減できる。また、高い振動数で振動させることも可能で応用範囲が広い。
本発明のコンクリート二次製品用型枠は、型枠を局部的でなく全体的に振動させることができるので、型枠に充填されるコンクリート全体の流動性を増し、気泡の発生も防いで高品質のコンクリート二次製品を成形することが可能となる。
本発明の振動フィーダは、少ない振動エネルギーで搬送路を全体的に振動させることができるので、物品の搬送を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】加振装置Ａの正面図である。
【図２】加振装置Ａの側面図である。
【図３】加振装置Ａを取り付けた型枠の正面図である。
【図４】加振装置Ｂの正面図である。
【図５】加振装置Ｂの側面図である。
【図６】加振装置Ｃの斜視図である。
【図７】加振装置Ｄの斜視図である。
【図８】加振装置Ｄの平面図である。
【図９】加振装置Ｄを取り付けた型枠の正面図である。
【図１０】加振装置Ｅの斜視図である。
【図１１】加振装置Ｅを取り付けた型枠の正面図である。
【図１２】加振装置Ｅを取り付けた型枠の略側面図である。
【図１３】加振装置Ｂを取り付けた型枠の略断面図である。
【図１４】加振装置Ａを取り付けた振動フィーダの略側面図である。
【図１５】図１４の振動フィーダの略背面図である。
【図１６】振動モータ型バイブレータのモータ軸の説明図である。
【図１７】バイブレータの性能確認実験〔実験１〕の説明図である。
【図１８】本発明の加振装置の性能確認実験〔実験２〕の説明図である。
【図１９】〔実験２〕におけるバイブレータ振動数とビーム加速度の関係の説明図である。
【図２０】取付部及びビームの振動の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００４１】
図１〜３の加振装置Ａは、Ｈ形鋼のビーム１中央下面に振動モータ型バイブレータ３をボルト（図示せず）により固定し、両端上面に小型Ｈ形鋼の取付部２を溶接固定したものである。【００４２】
図３は、加振装置Ａをコンクリート二次製品用型枠４の底部に取り付けた例を示している。型枠４は、コンクリートを充填するキャビティー部４ａ、キャビティー部を支える底部４ｂ及び脚部４ｃからなる。
取付部２を、型枠の底部４ｂを構成する形鋼に溶接など任意の手段で取り付け固定する。ビーム１は、弓なり変形可能に底部４ｂに吊り下げられた形となっている。
バイブレータ３のモータ軸は水平方向を向いており、バイブレータを作動するとビームは垂直な（モータ軸と直角方向の）面内で振動し、この振動が型枠に伝わって型枠全体が振動する。脚部４ｃと地面の間には防振ゴム４ｄを設けることが望ましい。【００４３】
図４，５の加振装置Ｂは、Ｈ形鋼のビーム１の両端下面に振動モータ型バイブレータ３をボルト（図示せず）により固定し、それよりも内側の上面の２個所に小型Ｈ形鋼の取付部２を溶接固定したものである。したがって、バイブレータ３が各取付部２，２のビーム長さ方向外側に固定されており、各バイブレータ３，３及び取付部２，２がビーム長さ方向中央に対して対称の位置にある。
２台のバイブレータを同じ回転速度で作動させると、ビームの振動によって各バイブレータの偏芯ウエイトの回転が自動的に同期するようになり、同期したバイブレータの振動にビームが共振する。【００４４】
図６の加振装置Ｃは、ビーム１が平行な２本の梁部材１ａ（Ｈ形鋼）と、その中央を連結する繋ぎ材１ｂ（Ｈ形鋼と鉄板の組み合わせ）からなる。各梁部材１ａの両端付近上面に小型Ｈ形鋼の取付部２を溶接固定し、各梁部材１ａの中央部外側面に振動モータ型バイブレータ３をボルト（図示せず）により固定している。
この加振装置は、バイブレータ３がビーム（梁部材１ａ）の中央に配置され、さらに繋ぎ材１ｂがウエイトとして作用するので、非常に大きな振動力を発現する。【００４５】
図７〜９の加振装置Ｄは、大型の型枠に用いて好適なものである。ビーム１は、２本の梁部材１ａ（Ｈ形鋼）を対向させ、２本の繋ぎ材１ｂ（Ｈ形鋼）で四辺形状に溶接一体化したものである。各梁部材１ａ，１ａの上面には、２個所の取付部２，２’が溶接固定され、その外側の梁部材側面に合計４台の振動モータ型バイブレータ３がボルト（図示せず）固定されている。さらに外側の梁部材両端部には金属製のウエイト５が溶接により固定されている。取付部２，２は、ビームの長さ方向に対して同じ位置であり、取付部２’，２’も同様である。各バイブレータ及び取付部２，２’はビーム長さ方向中央に対して対称の位置にある。
４台のバイブレータを作動させると、ビームの振動によって各バイブレータの偏芯ウエイトの回転が自動的に同期するようになり、同期したバイブレータの振動にビームが共振する。【００４６】
図９は、加振装置Ｄをコンクリート二次製品（セグメント）を成形する型枠４の底部に取り付けた例を示している。型枠４は、コンクリートを充填するキャビティー部４ａ、キャビティー部を支える底部４ｂ及び脚部４ｃからなる。
取付部２を、型枠の底部４ｂを構成するＨ形鋼に溶接など任意の手段で取り付け固定する。ビーム１は、弓なり変形可能に底部４ｂに吊り下げられた形となっている。
バイブレータ３のモータ軸は水平方向を向いており、バイブレータを作動するとビームは垂直な（モータ軸と直角方向の）面内で振動し、この振動が型枠に伝わって型枠全体が振動する。【００４７】
図１０〜１２の加振装置Ｅは、ビーム１が、２本の梁部材（金属製角材）を対向させ、その両端部を２本の繋ぎ材（鉄板）で四辺形状に溶接一体化したものである。梁部材１ａ，１ａの中央部には金属製のウエイト５が固定され、ウエイト５に振動モータ型バイブレータ３が固定されている。ビーム１の両端部には、合計４個所の取付部２，２，２’，２’が溶接固定されている。取付部２，２は、ビームの長さ方向に対して同じ位置であり、取付部２’，２’も同様である。取付部２，２’はビーム長さ方向中央に対して対称の位置にある。【００４８】
図１１，１２は、加振装置Ｅをコンクリート二次製品（ヒューム管）を成形する型枠４に取り付けた例を示している。加振装置Ｅは、取付部２，２’を型枠４のキャビティー部４ａの両端を閉塞するドーナツ形の端板４ｆにボルト（図示せず）によって固定され、梁部材１ａは弓なり変形可能になっている。
バイブレータ３のモータ軸は垂直方向を向いており、バイブレータを作動するとビームは水平な（モータ軸と直角方向の）面内で振動し、この振動が型枠に伝わって型枠全体が振動する。【００４９】
図１３は、前記の加振装置Ｄを硫黄コンクリート二次製品を成形する型枠４の底部に取り付けた例を示している。型枠４は、硫黄コンクリートを充填するキャビティー部４ａ、キャビティー部を支える底部４ｂ及び脚部４ｃからなる。脚部４ｃと地面の間には防振ゴム４ｄが設けられている。また、高温の硫黄コンクリートを流し込むための湯口４ｅが設けられている。
湯口４ｅから流し込まれた硫黄コンクリートがキャビティー内全体に行き渡るように、キャビティー部４ａは傾けて設置されている。
湯口４ｅから流し込まれた硫黄コンクリートは、型枠に接触して却されて硬化する。硫黄コンクリートは硬化したときの収縮率が大きいので、硬化した硫黄コンクリート内に空隙が生じないように、型枠をキャビティーの軸方向に振動させることが望まれる。
本実施例において、加振装置Ｄは、傾いた底部４ｂの下部に同じ傾きで取り付けられているので、同図に矢印で示すように、加振方向がキャビティーの軸方向になる。
このように、本発明の加振装置は、被加振物品を所望の方向に加振させることができる。【００５０】
図１４，１５は、前記の加振装置Ａを振動フィーダ１１の搬送路１１ａの下面に取り付けた例を示している。
振動フィーダ１１は、鉄板を樋状に加工した搬送路１１ａを支持部材（図示せず）で傾斜した状態で支持したもので、ホッパ１２から排出したコンクリートを搬送し、型枠４内に供給するものである。
搬送路１１ａの下面には、鋼材を加工し、側面形状が三角形状をなす下面補強部１１ｂが固定され、これに前記の加振装置Ａを横にした状態で取り付けている。
これにより、振動フィーダ１１の搬送路１１ａが水平方向に加振され、ホッパ１２から排出されたコンクリートが搬送路１１ａ内を搬送され、型枠４内に流れ込む。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の加振装置は、コンクリート二次製品用型枠、振動フィーダの搬送路に限らず、種々の物品を振動させるために使用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  ビーム
１ａ  梁部材
１ｂ  繋ぎ材
２  取付部
２’  取付部
３  バイブレータ
４  型枠
４ａ  キャビティー部
４ｂ  底部
４ｃ  脚部
４ｄ  防振ゴム
４ｅ  湯口
４ｆ  端板
５  ウエイト
６  ボルト
７  ヒズミゲージ
８  台座
９  鉄床
１０  加速度センサ
１１  振動フィーダ
１１ａ  搬送路
１１ｂ  下面補強部
１２  ホッパ
３１  回転軸
３２  偏芯ウエイト
３２ａ  固定ウエイト
３２ｂ  調整ウエイト
３２ｃ  調整穴
Ａ  加振装置
Ｂ  加振装置
Ｃ  加振装置
Ｄ  加振装置
Ｅ  加振装置
【図１】
2011104815.tif 000003
【図２】
2011104815.tif 000004
【図３】
2011104815.tif 000005
【図４】
2011104815.tif 000006
【図５】
2011104815.tif 000007
【図６】
2011104815.tif 000008
【図７】
2011104815.tif 000009
【図８】
2011104815.tif 000010
【図９】
2011104815.tif 000011
【図１０】
2011104815.tif 000012
【図１１】
2011104815.tif 000013
【図１２】
2011104815.tif 000014
【図１３】
2011104815.tif 000015
【図１４】
2011104815.tif 000016
【図１５】
2011104815.tif 000017
【図１６】
2011104815.tif 000018
【図１７】
2011104815.tif 000019
【図１８】
2011104815.tif 000020
【図１９】
2011104815.tif 000021
【図２０】
2011104815.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月19日(2012.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有する加振装置であって、前記バイブレータが振動数を変えることができるものであると共に加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものである加振装置を物品に取り付け、該加振装置の固有値近辺の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して物品を振動させることを特徴とする物品の加振方法。
【請求項２】
長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有する加振装置であって、前記バイブレータが振動数を変えることができるものであると共に加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものである加振装置を型枠に取り付け、該加振装置の固有値近辺の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して型枠を振動させることを特徴とするコンクリート二次製品用型枠の加振方法。
【請求項３】
長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有する加振装置であって、前記バイブレータが振動数を変えることができるものであると共に加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものである加振装置を振動フィーダの搬送路に取り付け、該加振装置の固有値近辺の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して前記搬送路を振動させることを特徴とする振動フィーダの加振方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、コンクリート二次製品を成形する型枠、振動フィーダなどの物品を、少ない振動エネルギーで効率的に加振することができる加振方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、単純な構造で製造コストが低く、少ない振動エネルギーで大きな振動力を得ることができ、高い振動数で振動させることが可能で応用範囲の広い、物品の加振方法を開発することを課題とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明において加振装置は、長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有する加振装置であって、前記バイブレータが加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものを使用できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明における加振装置は、バイブレータの振動をビームに共振させるものであるが、被加振物を共振させるものではないので、被加振物の共振を避けることも容易にできる。すなわち、加振装置におけるビームの固有値を被加振物の固有値と異なる値に設計すればよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また本発明において加振装置は、前記取付部が前記ビーム長さ方向中央に対して対称の位置にあり、前記バイブレータがビームの長さ方向中央に固定されているものを使用できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また本発明において加振装置は、前記バイブレータが前記各取付部のビーム長さ方向外側に固定されており、前記各バイブレータ及び取付部が前記ビーム長さ方向中央に対して対称の位置にあるものを使用できる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また本発明において加振装置は、前記ビームの中央にウエイトを固定したものを使用できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
また本発明において加振装置は、前記ビームの両端にウエイトを固定したものを使用できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また本発明における加振装置は、前記バイブレータが、振動数を変えることができるものである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
また本発明においては、前記の加振装置をコンクリート二次製品を成形する型枠に取り付けて使用することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明における加振装置は、非常に大きな振動力を発生するので、これを型枠に取り付けることで、型枠を局部的でなく全体的に振動させ、型枠に充填されるコンクリート全体の流動性を増し、気泡の発生も防いで高品質のコンクリート二次製品を成形することが可能となる。
また、本発明の加振装置は効率よく振動力を発生するので、従来に比べて小型の（出力の小さな）バイブレータを使用でき、エネルギーコストなどのコスト削減が可能となる。
加振装置の取り付け場所は、型枠の底部、側面のせき板又はその補強材など自由であるが、後述するように、底部に取り付けるのが最も好ましい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
また本発明においては、前記加振装置を型枠の底部に固定することができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また本発明においては、前記の加振装置を振動フィーダの搬送路に取り付けることができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
また本発明においては、前記の加振装置を振動フィーダの搬送路の下面に固定することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
本発明は、長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有する加振装置であって、前記バイブレータが振動数を変えることができるものであると共に加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものである加振装置を物品に取り付け、該加振装置の固有値近辺の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して物品を振動させることを特徴とする物品の加振方法である。（請求項１）
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
また本発明は、長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有する加振装置であって、前記バイブレータが振動数を変えることができるものであると共に加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものである加振装置を型枠に取り付け、該加振装置の固有値近辺の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して型枠を振動させることを特徴とするコンクリート二次製品用型枠の加振方法である。（請求項２）
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
また本発明は、長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有する加振装置であって、前記バイブレータが振動数を変えることができるものであると共に加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものである加振装置を振動フィーダの搬送路に取り付け、該加振装置の固有値近辺の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して前記搬送路を振動させることを特徴とする振動フィーダの加振方法である。（請求項３）
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
本発明の加振方法は、装置が単純な構造で製造コストが低く、少ない振動エネルギーで大きな振動力を得るのでエネルギーコストも削減できる。また、高い振動数で振動させることも可能で応用範囲が広い。
本発明のコンクリート二次製品用型枠の加振方法は、型枠を局部的でなく全体的に振動させることができるので、型枠に充填されるコンクリート全体の流動性を増し、気泡の発生も防いで高品質のコンクリート二次製品を成形することが可能となる。
本発明の振動フィーダの加振方法は、少ない振動エネルギーで搬送路を全体的に振動させることができるので、物品の搬送を効率的に行うことができる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
本発明の加振方法は、コンクリート二次製品用型枠、振動フィーダの搬送路に限らず、種々の物品を振動させるために使用することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月21日(2012.9.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有し、該取付部を被加振物品に固定して被加振物品に支持せしめる加振装置であって、前記バイブレータが振動数を変えることができるものであると共に加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものである加振装置を物品に取り付け、物品を振動させる物品の加振方法において、事前に前記バイブレータの振動数と前記ビームの加速度の関係を調べるステップを有し、該ステップによって得られた該加振装置の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して物品を振動させることを特徴とする物品の加振方法。
【請求項２】
長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有し、該取付部を被加振物品に固定して被加振物品に支持せしめる加振装置であって、前記バイブレータが振動数を変えることができるものであると共に加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものである加振装置を型枠に取り付け、型枠を振動させる型枠の加振方法において、事前に前記バイブレータの振動数と前記ビームの加速度の関係を調べるステップを有し、該ステップによって得られた該加振装置の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して型枠を振動させることを特徴とするコンクリート二次製品用型枠の加振方法。
【請求項３】
長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有し、該取付部を被加振物品に固定して被加振物品に支持せしめる加振装置であって、前記バイブレータが振動数を変えることができるものであると共に加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものである加振装置を振動フィーダの搬送路に取り付け、搬送路を振動させる振動フィーダの加振方法において、事前に前記バイブレータの振動数と前記ビームの加速度の関係を調べるステップを有し、該ステップによって得られた該加振装置の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して前記搬送路を振動させることを特徴とする振動フィーダの加振方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
本発明は、長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有し、該取付部を被加振物品に固定して被加振物品に支持せしめる加振装置であって、前記バイブレータが振動数を変えることができるものであると共に加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものである加振装置を物品に取り付け、物品を振動させる物品の加振方法において、事前に前記バイブレータの振動数と前記ビームの加速度の関係を調べるステップを有し、該ステップによって得られた該加振装置の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して物品を振動させることを特徴とする物品の加振方法である。（請求項１）
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
また本発明は、長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有し、該取付部を被加振物品に固定して被加振物品に支持せしめる加振装置であって、前記バイブレータが振動数を変えることができるものであると共に加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものである加振装置を型枠に取り付け、型枠を振動させる型枠の加振方法において、事前に前記バイブレータの振動数と前記ビームの加速度の関係を調べるステップを有し、該ステップによって得られた該加振装置の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して型枠を振動させることを特徴とするコンクリート二次製品用型枠の加振方法である。（請求項２）
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
また本発明は、長さ方向の２つの位置に被加振物品への取付部を有するビームと、該ビームの長さ方向の前記取付部と異なる位置に固定したバイブレータを有し、該取付部を被加振物品に固定して被加振物品に支持せしめる加振装置であって、前記バイブレータが振動数を変えることができるものであると共に加振装置における前記ビームの固有値で振動できるものである加振装置を振動フィーダの搬送路に取り付け、搬送路を振動させる振動フィーダの加振方法において、事前に前記バイブレータの振動数と前記ビームの加速度の関係を調べるステップを有し、該ステップによって得られた該加振装置の振動数とビーム加速度の関係に基づいて前記バイブレータの振動数を調整して前記搬送路を振動させることを特徴とする振動フィーダの加振方法である。（請求項３）
【国際調査報告】
2011104815.tif 000023
2011104815.tif 000024
2011104815.tif 000025
2011104815.tif 000026